java常用工具

Love The Way You Lie 2022-07-13 04:52 241阅读 0赞

# 相关资料 #

*  [jstat java性能统计工具][jstat java]
 *  [jstack java线程堆栈工具][jstack java]
 *  [jmap java内存映像工具][jmap java]
 *  [jps java进程查看][jps java]
 *  [jinfo java配置信息工具][jinfo java]
 *  [jhat java堆快照分析工具][jhat java]
 *  [jconsole 可视化java工具][jconsole _java]
 *  [jvisualvm 可视化java工具][jvisualvm _java]
 *  [jstatd java统计监控后台程序][jstatd java]
 *  [jdb java调试工具][jdb java]

--------------------

# jps 简介 #

***列出所有java进程***

jps [ options ] [ hostid ]

## options ##

-q 仅输出VM标识符，不包括class name,jar name,arguments in main method -m 输出main method的参数 -l 输出完全的包名，应用主类名，jar的完全路径名 -v 输出jvm参数 -V 输出通过flag文件传递到JVM中的参数(.hotspotrc文件或-XX:Flags=所指定的文件 -Joption 传递参数到vm,例如:-J-Xms48m

## hostid ##

[protocol:][[//]hostname][:port][/servername]

## Examples ##

jps rmi:10.*.*.*:2020   # 查看远程机器的java进程id（需要远程开启jstatd进程）
    jps -lmv                # 本地java进程的详细信息

--------------------

# jinfo 简介 #

jinfo可以输出并修改运行时的java 进程的opts。用处比较简单，用于输出JAVA系统参数及命令行参数。一般不支持修改，jdk8废弃改命令。

jinfo [ option ] pid
    jinfo [ option ] executable core
    jinfo [ option ] [server-id@]remote-hostname-or-IP

## Options ##

no option  打印命令行参数和系统属性
    -flags 打印命令行参数 -sysprops 打印系统属性 -h 帮助

--------------------

# jstatd 简介 #

虚拟机的监控的守护进程，主要用于监控JVM的创建与终止，并提供一个接口允许远程监控工具（jps|jstat|jstack…）依附到在本地主机上运行的JVM。

## Options ##

-nr 当一个存在的RMI Registry没有找到时，不尝试创建一个内部的RMI Registry -p port 端口号，默认为1099 -n rminame 默认为JStatRemoteHost；如果多个jstatd服务开始在同一台主机上，rminame唯一确定一个jstatd服务 -J jvm选项

## Usages ##

*  通过策略文件（jstatd.all.policy），允许jstatd服务器在没有任何安全例外的情况下运行。该策略没有授权所有权限给所有代码库那么自由，但却比授予最小的权限来运行jstatd服务器更自由.个人建议要及时关闭，有风险。

grant codebase "file:${java.home}/../lib/tools.jar" { permission java.security.AllPermission;  
    };

*  基于策略文件，启动jstatd,同时启动RMI日志(一般没必要就不要开启了)

nohup rmiregistry 2020&jstatd -J-Djava.security.policy=jstatd.all.policy -J-Djava.rmi.server.logCalls=true -p 2020  &

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# jstat 简介 #

jvm监控统计工具，包括gc信息，类编译信息等。

jstat [ generalOption | outputOptions vmid [interval[s|ms] [count]] ]

## vmid ##

[protocol:][//]lvmid[@hostname[:port]/servername]

## options ##

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>-class</td> 
 <td>类加载情况的统计 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Loaded</td> 
 <td>加载了的类的数量</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Bytes</td> 
 <td>加载了的类的大小，单为Kb</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Unloaded</td> 
 <td>卸载了的类的数量</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Bytes</td> 
 <td>卸载了的类的大小，单为Kb</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Time</td> 
 <td>花在类的加载及卸载的时间</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-compiler</td> 
 <td>HotSpot中即时编译器编译情况的统计</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Compiled</td> 
 <td>编译任务执行的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Failed</td> 
 <td>编译任务执行失败的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Invalid</td> 
 <td>编译任务非法执行的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Time</td> 
 <td>执行编译花费的时间</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>FailedType</td> 
 <td>最后一次编译失败的编译类型</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>FailedMethod</td> 
 <td>最后一次编译失败的类名及方法名</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-gc</td> 
 <td>JVM中堆的垃圾收集情况的统计</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>S0C</td> 
 <td>新生代中Survivor space中S0当前容量的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>S1C</td> 
 <td>新生代中Survivor space中S1当前容量的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>S0U</td> 
 <td>新生代中Survivor space中S0容量使用的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>S1U</td> 
 <td>新生代中Survivor space中S1容量使用的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>EC</td> 
 <td>Eden space当前容量的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>EU</td> 
 <td>Eden space容量使用的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>OC</td> 
 <td>Old space当前容量的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>OU</td> 
 <td>Old space使用容量的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>PC</td> 
 <td>Permanent space当前容量的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>PU</td> 
 <td>Permanent space使用容量的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>YGC</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时发生 Young GC 的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>YGCT</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时 Young GC 所用的时间(秒)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>FGC</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时发生 Full GC 的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>FGCT</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时 Full GC 所用的时间(秒)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>GCT</td> 
 <td>T从应用程序启动到采样时用于垃圾回收的总时间(单位秒)，它的值等于YGC+FGC</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-gccapacity</td> 
 <td>新生代、老生代及持久代的存储容量情况 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>NGCMN</td> 
 <td>新生代的最小容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>NGCMX</td> 
 <td>新生代的最大容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>NGC</td> 
 <td>当前新生代的容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>S0C</td> 
 <td>当前新生代中survivor space 0的容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>S1C</td> 
 <td>当前新生代中survivor space 1的容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>EC</td> 
 <td>Eden space当前容量的大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>OGCMN</td> 
 <td>老生代的最小容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>OGCMX</td> 
 <td>老生代的最大容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>OGC</td> 
 <td>当前老生代的容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>OC</td> 
 <td>当前老生代的空间容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>PGCMN</td> 
 <td>持久代的最小容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>PGCMX</td> 
 <td>持久代的最大容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>PGC</td> 
 <td>当前持久代的容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>PC</td> 
 <td>当前持久代的空间容量大小（KB）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>YGC</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时发生 Young GC 的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>FGC</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时发生 Full GC 的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-gccause</td> 
 <td>这个选项用于查看垃圾收集的统计情况（这个和-gcutil选项一样），如果有发生垃圾收集，它还会显示最后一次及当前正在发生垃圾收集的原因，它比-gcutil会多出最后一次垃圾收集原因以及当前正在发生的垃圾收集的原因。用于查看垃圾收集的统计情况，包括最近发生垃圾的原因</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>LGCC</td> 
 <td>最后一次垃圾收集的原因，可能为“unknown GCCause”、“System.gc()”等</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>GCC</td> 
 <td>当前垃圾收集的原因</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-gcutil</td> 
 <td>新生代、老生代及持代垃圾收集的情况</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>S0</td> 
 <td>Heap上的 Survivor space 0 区已使用空间的百分比</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>S1</td> 
 <td>Heap上的 Survivor space 1 区已使用空间的百分比</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>E</td> 
 <td>Heap上的 Eden space 区已使用空间的百分比</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>O</td> 
 <td>Heap上的 Old space 区已使用空间的百分比</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>P</td> 
 <td>Perm space 区已使用空间的百分比</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>YGC</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时发生 Young GC 的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>YGCT</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时 Young GC 所用的时间(单位秒)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>FGC</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时发生 Full GC 的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>FGCT</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时 Full GC 所用的时间(单位秒)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>GCT</td> 
 <td>从应用程序启动到采样时用于垃圾回收的总时间(单位秒)，它的值等于YGC+FGC</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-printcompilation</td> 
 <td>HotSpot编译方法的统计</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Compiled</td> 
 <td>编译任务执行的次数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Size</td> 
 <td>方法的字节码所占的字节数</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Type</td> 
 <td>编译类型</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Method</td> 
 <td>指定确定被编译方法的类名及方法名，类名中用“/”而不是“.”做为命名分隔符，方法名是被指定的类中的方法，这两个字段的格式是由HotSpot中的“-XX:+PrintComplation”选项确定的。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-JjavaOption </td> 
 <td>用于将给定的javaOption传给java应用程序加载器，例如，“-J-Xms48m”将把启动内存设置为48M。如果想查看可以传递哪些选项到应用程序加载器中，可以相看如下的文档</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Linux and Solaris：</td> 
 <td>http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/tooldocs/solaris/java.html </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Windows：</td> 
 <td>http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/tooldocs/windows/java.html</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-t n </td> 
 <td>用于在输出内容的第一列显示时间戳，这个时间戳代表的时JVM开始启动到现在的时间 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>-h n</td> 
 <td>用于指定每隔几行就输出列头，如果不指定，默认是只在第一行出现列头 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## Examples ##

jstat -gc rmi:pid@10.*.*.*:2020   # 查看远程机器 指定pid的gc 信息
    jstat -class pid # 本地java进程[pid]的类加载情况的统计

## Reference ##

*  jvm内存结构及管理
 *  jvm gc 详情

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# jstack 简介 #

jstack用于打印出给定的Java进程ID或core file或远程调试服务的Java堆栈信息，如果是在64位机器上，需要指定选项”-J-d64”，Windows的jstack使用方式只支持以下的这种方式：jstack \[-l\] pid

如果java程序崩溃生成core文件，jstack工具可以用来获得core文件的java stack和native stack的信息，从而可以轻松地知道java程序是如何崩溃和在程序何处发生问题。另外，jstack工具还可以附属到正在运行的java程序中，看到当时运行的java程序的java stack和native stack的信息, 如果现在运行的java程序呈现hung的状态，jstack是非常有用的。

jstack [ option ] pid                    #(Usually)
    jstack [ option ] executable core
    jstack [ option ] [server-id@]remote-hostname-or-IP

## Option ##

-F #当’jstack [-l] pid’没有相应的时候强制打印栈信息 
    -l #长列表. 打印关于锁的附加信息,例如属于java.util.concurrent的ownable synchronizers列表. 
    -m #打印java和native c/c++框架的所有栈信息. 
    -h|-help #打印帮助信息

## jstack内容详解 ##

*  [java线程状态][java]
 *  java线程状态转移  
    ![这里写图片描述][SouthEast]

线程被阻塞可能是由于下面五方面的原因：
    
    　　1.调用sleep(毫秒数)，使线程进入睡眠状态。在规定时间内，这个线程是不会运行的。
    　　2.用suspend()暂停了线程的执行。除非收到resume()消息，否则不会返回“可运行”状态。(已废弃)
    　　3.用wait()暂停了线程的执行。除非线程收到notify()或notifyAll()消息，否则不会变成“可运行”状态。
    　　4.线程正在等候一些IO操作完成。
    　　5.线程试图调用另一个对象的“同步”方法，但那个对象处于锁定状态，暂时无法使用。
    
    　　所涉及到的两种池：
    
    　　Wait pool 等待池
    
    　　Lock pool 锁池

*  jstack 几种线程状态介绍

Runnable                #包括runnable和running两种状态
    Wait on condition #线程等待IO，sleep等
    Waiting for monitor entry #对象在Lockpool中 
    in Object.wait()        #对象在wait pool 中需要notify才能进入锁池，并最终获得锁进入Runnable状态

*  [jstack分析实例][jstack]

## jstack分析几种常见问题 ##

### io异常 ###

*  当jstack dump 的线程中存在大量的 wait on condition ，观察堆栈是不是网络IO 导致的，结合系统指令 netstat 观察是不是已经超过带宽的上限。
 *  lsof -p $pid 观察当前进程的io请况
 *  iostat 观察系统总体的io情况

### 死锁 ###

jstack 会自动识别并表示死锁。

### 热锁 ###

热锁，也往往是导致系统性能瓶颈的主要因素。其表现特征为，由于多个线程对临界区，或者锁的竞争，可能出现：

*  频繁的线程的上下文切换：从操作系统对线程的调度来看，当 线程在等待资源而阻塞的时候，操作系统会将之切换出来，放到等待的队列，当线程获得资源之后，调度算法会将这个线程切换进去，放到执行队列中。
 *  大量的系统调用：因为线程的上下文切换，以及热锁的竞争，或 者临界区的频繁的进出，都可能导致大量的系统调用。
 *  大部分 CPU开销用在 “系统态 ”：线程上下文切换，和系统调用，都会导致 CPU在 “系统态 ”运行，换而言之，虽然系统很忙碌，但是 CPU用在 “用户态 ”的比例较小，应用程序得不到充分的 CPU资源。
 *  随着 CPU数目的增多，系统的性能反而下降。因为 CPU数目多，同 时运行的线程就越多，可能就会造成更频繁的线程上下文切换和系统态的 CPU开销，从而导致更糟糕的性能。

**结合系统指令top -p $pid; shift +h ;以及具体堆栈分析定位系统态的cpu占用过高的具体原因。**

### cpu过高 ###

*  结合系统指令定位具体的进程中某个导致进程cpu过高的线程pid。
 *  printf(“%x\\n”) $pid 转换十六进制；对应堆栈中的nid（nid 是实际的本地系统的进程id，tid 是虚拟机中的进程id）。
 *  通过堆栈信息，分析该线程pid的具体信息。

### 程序效率低，执行慢 ###

分析是否存在死锁，热锁。分析WAITING，BLOCK，状态的线程。观察是不是IO导致的，网络IO，带宽问题，还是网络断开导致的空等待，还是线程sleep，waitpool中的对象是不是忘记唤醒，lockpool的对象是不是永远获取不到锁，TIMED\_WAIT设置的时间是否合理，或者磁盘IO导致的，具体问题结合堆栈信息和系统状态进行分析。（vmstat，iostat，netstat，uptime，top。lsof等指令根据需要配合使用。）

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# jmap 简介 #

打印出某个java进程内存的，所有‘对象’的情况。64位机器上，需要指定选项”-J-d64”。

jmap [ option ] pid                    #(Usually)
    jmap [ option ] executable core
    jmap [ option ] [server-id@]remote-hostname-or-IP

## Options ##

-dump:[live,]format=b,file=<filename> #使用hprof二进制形式,输出jvm的heap内容到文件。live子选项是可选的，假如指定live选项,那么只输出活的对象到文件. -finalizerinfo #打印正等候回收的对象的信息. -heap #打印heap的概要信息，GC使用的算法，heap的配置及wise heap的使用情况. -histo[:live] #打印每个class的实例数目,内存占用,类全名信息. VM的内部类名字开头会加上前缀”*”. 如果live子参数加上后,只统计活的对象数量. -permstat #打印classload和jvm heap长久层的信息. 包含每个classloader的名字,活泼性,地址,父classloader和加载的class数量. 另外,内部String的数量和占用内存数也会打印出来. -F #强迫在pid没有相应的时候使用-dump或者-histo参数. 在这个模式下,live子参数无效. -h | -help #打印辅助信息 -J #传递参数给jmap启动的jvm.

## Example ##

jmap  -dump:format=b,file=tomcat.bin 9142
    jmap  -histo:live $cpid

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# jhat 简介 #

用来分析Java堆的命令，可以将堆中的对象以html的形式显示出来，包括对象的数量，大小等等，并支持对象查询语言.

*  jhat tomcat.bin （jmap dump的文件）
 *  dump出来的堆很大，在启动时会报堆空间不足的错。添加 -J-Xmx512m，重定义最大堆内存
 *  ip：7000 浏览器查看
 *  [http://ip:7000/histo/][http_ip_7000_histo] 类大小，数量统计信息
 *  [http://ip:7000/showRoots/][http_ip_7000_showRoots] gc根集
 *  [http://ip:7000/oql/][http_ip_7000_oql] 对象查询
 *  [http://ip:7000/oqlhelp/][http_ip_7000_oqlhelp] 对象查询语法

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# jdb简介 #

java debug 工具，一般使用IDE，debug更快捷，无界面程序可以使用该工具调试。

## [命令行调试][Link 1] ##

## [jdb调试命令][jdb java] ##

JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=8787,server=y,suspend=y"
    jdb -attach 127.0.0.1:8787

--------------------

# jconsole简介 #

JConsole 是一个内置 Java 性能分析器，可以从命令行或在 GUI shell 中运行。  
[Usages jconsole][]

--------------------

# jvisualvm 简介 #

jconsole的升级版。

[Usages jvisualvm][]

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# 常见问题 #

## sun.jvm.hotspot.debugger.DebuggerException 异常 ##

***出现场景***  
\- jinfo pid  
\- jstack -F  
\- jmap -heap

### Solve ###

sudo vim /etc/sysctl.d/10-ptrace.conf 
    修改 kernel.yama.ptrace_scope = 0 
    sudo /sbin/sysctl -e -p  /etc/sysctl.d/10-ptrace.conf 重新加载该调整信息，无需重启,永久有效
    echo 0 | sudo tee /proc/sys/kernel/yama/ptrace_scope 当前有效，重启后无效，建议使用后恢复本来的设置，ubuntu从11.04后修改了该默认设置，应该是出于安全考虑，线上环境，更应该谨慎使用。

## sun.jvm.hotspot.runtime.VMVersionMismatchException ##

工具和pid的jvm不一致导致的，使用启动当前pid的java命令所在的文件夹下的工具指令。

[jstat java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jstat.html
[jstack java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jstack.html
[jmap java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jmap.html
[jps java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jps.html
[jinfo java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jinfo.html
[jhat java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jhat.html
[jconsole _java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jconsole.html
[jvisualvm _java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jvisualvm.html
[jstatd java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/share/jstatd.html
[jdb java]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/tools/windows/jdb.html
[java]: https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/lang/Thread.State.html
[SouthEast]: /images/20220713/8aea2cb2eb124015a958df0786ec9610.png
[jstack]: http://go-on.iteye.com/blog/1673894
[http_ip_7000_histo]: http://ip:7000/histo/
[http_ip_7000_showRoots]: http://ip:7000/showRoots/
[http_ip_7000_oql]: http://ip:7000/oql/
[http_ip_7000_oqlhelp]: http://ip:7000/oqlhelp/
[Link 1]: http://blog.csdn.net/arkblue/article/details/39718947
[Usages jconsole]: http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/management/jconsole.html
[Usages jvisualvm]: http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/visualvm/